公共鏈如何確保無法篡改數據？其共識機制是關鍵

公共連鎖店使用POW，POS和DPO等共識機制來防止數據篡改，從而確保區塊鏈交易的完整性和安全性。

2025/05/19 07:35

公共連鎖店是許多加密貨幣的骨幹，旨在確保不能篡改數據。這種安全性主要是通過他們的共識機制來實現的，這對於保持區塊鏈的完整性和可信度至關重要。讓我們深入研究這些機制的工作原理以及為什麼它們對於防止數據篡改至關重要。

了解公共連鎖店和數據完整性

公共連鎖店是一種向任何想參加的人開放的區塊鏈。它是分散的，這意味著沒有一個實體可以控制整個網絡。公共連鎖店的主要目標是維持交易的安全且不可分割的分類帳。數據完整性是指數據在整個生命週期中的準確性和一致性。在公共鏈的上下文中，確保數據完整性意味著一旦將數據記錄在區塊鏈上，就無法更改或刪除。

共識機制的作用

共識機制是允許區塊鍊網絡上的節點同意共享分類帳狀態的協議。它們是確保無法篡改數據的關鍵。不同的公共連鎖店使用不同的共識機制，但基本原則是相同的：在參與者之間達成協議交易的有效性及其添加到區塊鏈中的順序。

工作證明（POW）

工作證明（POW）是Bitcoin和其他加密貨幣使用的最早，最廣為人知的共識機制之一。在POW中，礦工競爭解決複雜的數學難題。第一個解決難題的礦工將在區塊鏈上添加新的交易塊，並獲得加密貨幣的獎勵。這個過程在計算密集型上是需要大量能量的。

• POW如何防止篡改：難題的難度和解決方案所需的能量，因此試圖改變區塊鏈的代價非常高。要篡改塊，攻擊者將需要重做該塊和所有後續塊的工作證明，這實際上是由於所需的計算能力而不可行的。

股份證明（POS）

股份證明（POS）是另一個流行的共識機制，由以太坊2.0等網絡使用。在POS中，選擇驗證者根據其持有的硬幣數量並願意將其作為抵押品創建新塊。驗證器賭注的硬幣越多，他們被選為驗證交易並添加新塊的機會就越高。

• POS如何防止篡改：在POS中，驗證者有經濟動力誠實地採取行動，因為如果他們試圖篡改區塊鏈，他們可能會失去固定硬幣。此外，驗證器的選擇過程是隨機的，因此很難控製網絡。

授權的股份證明（DPO）

授權的股份證明（DPO）是EOS等網絡使用的POS的變體。在DPO中，令牌持有人投票支持少數負責驗證交易並創建新塊的代表。這些代表被激勵以符合網絡的最大利益來維持其立場。

• DPO如何防止篡改：DPO中的投票機制可確保代表對社區負責。如果代表試圖篡改區塊鏈，則可以對其進行投票，他們的行動可以由其他代表逆轉。

實用的拜占庭容錯（PBFT）

實用的拜占庭容錯（PBFT）是某些許可區塊鏈中使用的共識機制，但也可以應用於公共連鎖店。在PBFT中，節點通過一系列投票回合達成共識。如果節點的超差含量同意其內容，則認為塊是有效的。

• PBFT如何防止篡改：PBFT旨在容忍多達三分之一的節點是故障或惡意的。多輪投票確保了任何嘗試與區塊鏈篡改的嘗試都需要在網絡的很大一部分之間勾結，這很難實現。

其他共識機制

還有許多其他共識機制，例如權威證明（POA） ，容量證明（POC）和燒傷證明（POB） ，每個機制都採用自己的方法來確保數據完整性。儘管他們的細節有所不同，但它們都共有一個共同的目標，即使區塊鏈篡改它極為困難和昂貴。

權力下放的重要性

權力下放是防止數據篡改公共連鎖店的關鍵因素。由於沒有單個故障點，因此分散的網絡不太容易受到攻擊。網絡分散的網絡越多，攻擊者需要妥協才能改變區塊鏈，從而使這種攻擊越來越不切實際。

密碼學的作用

密碼學在確保公共連鎖店的數據完整性方面起著至關重要的作用。區塊鏈中的每個塊都包含上一個塊的加密哈希，創建了一系列鏈接，這些塊鏈接在一起。如果有人試圖改變一個塊，則該塊和所有後續塊的哈希將改變，從而使網絡上其他節點的篡改顯而易見。

網絡安全和節點驗證

網絡安全性和節點驗證對於維持數據完整性也至關重要。網絡上的節點不斷驗證交易和塊，以確保快速檢測和拒絕篡改數據的任何嘗試。網絡節點的集體警惕是防止惡意活動的一種保護。

常見問題

問：公共連鎖店可以完全免受篡改嗎？

答：雖然公共連鎖店被設計為對篡改具有高度抵抗力，但沒有系統完全免疫。公共鏈在防止篡改方面的有效性取決於諸如所使用的共識機制，權力下放水平和安全措施等因素。

問：共識機制的選擇如何影響公共鏈的安全性？

答：共識機制的選擇顯著影響公共連鎖的安全性。不同的機制具有不同的優勢和劣勢。例如，POW非常安全地防止篡改但能源密集型，而POS更節能，但依賴於驗證者的誠實。

問：如果公共鏈上的大多數節點偶然地與數據篡改，會發生什麼？

答：如果大多數節點串聯，它們可能會改變區塊鏈。但是，在良好的分節化網絡中，實現如此多數是極其困難的。此外，許多共識機制具有內置的保障措施，以檢測和減輕這種勾結。

問：公共鏈的不變性如何影響其糾正錯誤的能力？

答：公共鏈的不變性意味著一旦記錄數據，就無法更改。這可能使糾正錯誤具有挑戰性。但是，一些公共連鎖店實施了軟叉或硬叉等機制，以解決關鍵問題，同時保持區塊鏈的完整性。